Geologia_2

3.4. Особенности классифицирования сцементированных обломочных пород

Сцементированные обломочные породы классифицируют в зависимости от структуры и конкретного размера обломков, а также от формы обломков (только для пород псефитовой структуры), согласно табл. 1.

Таблица 1 Классификация сцементированных обломочных пород

Примечание: в название включается также состав и структура цемента. В сцементированных породах присутствующее в них чёрное углефицированное вещество упоминается в названии породы определением.

Пример: алевролит углистый с поровым глинистым цемен-

том.

4. Методика определения и описания глинистых осадочных скальных грунтов

Глинистые породы слагаются глинистыми минералами обычно размером менее 0,005 мм и обломочными зернами размером менее 0,01 мм.

Структура глинистых пород носит название пелитовой (глинистой). От похожей алевритовой структуры обломочных пород отличается более гладкой поверхностью на ощупь.

Текстура глинистых пород различается в зависимости от

10

проявления слоистости.

По характеру проявления слоистости среди глинистых по-

род имеют место неслоистая, горизонтальнослоистая и реже волнистослоистая текстуры.

Минеральный состав глинистых пород Наиболее распространёнными минералами глинистых по-

род являются гидрослюды. Значительно реже обнаруживается каолинит (белый минерал) и ещё реже монтмориллонит (белый или зеленовато-серый минерал). Отличить их без физических методов диагностики (электронография, термография и др.) невозможно. При выполнении лабораторной работы рекомендуется указывать состав предположительно, имея в виду цвет, а также то, что основная масса грунтов сложена гидрослюдами. Допускается употребление термина «глинистые минералы», который используется как групповое название для всех перечисленных выше минералов.

Присутствующая в составе глинистых пород алевритовая и песчаная примесь слагается кварцем и полевыми шпатами. Чёрные по окраске породы содержат углистое вещество.

Петрографическая номенклатура сцементированных глинистых пород

Сцементированные глинистые породы называются аргиллитами. Наличие примеси углистого вещества вводится в название породы прилагательным (углистый аргиллит).

5.Методика определения и описания химических и биохимических осадочных скальных грунтов

Осадочные породы химического и биохимического происхождения образуются либо в результате коагуляции (свёртывания) коллоидных растворов, либо вследствие выпадения кристаллов из пересыщенных растворов, либо через биологического посредника, попадая в осадок в составе мягких тканей или скелетных частей организмов. Условия образования пород накладывают свой отпечаток на их строение.

11

5.1. Структуры пород

Породы химического происхождения 1. Структуры по степени кристалличности минеральной

массы:

а) колломорфная – порода состоит из аморфного (некристаллического) вещества или частично раскристаллизованного коллоидально-зернистого агрегата с размером частиц менее

0,0001 мм;

в) кристаллическизернистая структура.

По размеру кристаллических зёрен выделяется: > 1 мм грубозернистая, 0,5–1 мм крупнозернистая, 0,1–0,5 мм среднезернистая, 0,01–0,1 мм мелкозернистая,

0,001–0,01 мм микрозернистая.

Без микроскопа может быть установлена только кристаллическизернистая структура с размером зерен боле 0,1 мм. Структуру породы предположительно колломорфного строения или сложенную кристаллическими зёрнами неразличимыми глазом размером менее 0,1 мм, на начальном этапе работы можно назвать скрытозернистой.

2. По относительной разнице в размере зёрен различают

равномерно и неравномернозернистую структуры.

3. По признаку участия в строении пород агрегативных неделимых частиц выделяют:

1) глобулярную структуру, обнаруживаемую только под микроскопом и представляющую собой шаровидные частицы аморфного и коллоидально-зернистого строения;

2) оолитовую структуру, характеризующуюся минеральными новообразованиями шаровидной или эллипсоидальной формы концентрически-зонального строения размером от долей мм до 1-2 мм. Отдельные зоны оолитов слагаются либо разными минералами, либо одним минералом в различной степени уплотнения и представлены колломорфным и кристаллическизернистым веществом.

12

Породы органогенного происхождения

Вструктурном отношении они состоят полностью или частично из биологических остатков.

Впервом случае выделяются:

а) биоморфная структура (порода слагается цельными нераздробленными остатками фауны и флоры);

б) органогенно-детритовая структура (порода состоит из раздробленных остатков окаменелостей.

Во втором случае выделяет структуры смешанного типа: биоморфно-зернистую, биоморфно-пелитовую и др.

Необходимо помнить, что биологические остатки не всегда различимы невооружённым глазом. Остатки скелетов планктонных микроорганизмов можно увидеть только под микроскопом. Породы органогенного происхождения мелоподобного облика имеют биоморфную или органогенно-детритовую структуру.

5.2.Текстуры пород

1.По характеру проявления слоистости различают тексту-

ры:

а) неслоистую, б) горизонтальнослоистую, в) косослоистую.

2. По степени однородности выделяют текстуры:

а) однородную,

б) неоднородную (пятнистую, полосчатую, конкреционную, натёчную).

5.3. Минеральный состав химических и биохимических осадочных пород

Минеральный состав пород этой группы весьма разнообразен. В породах отчётливо выражена тенденция к мономинеральности, как следствие процессов химической дифференциации. В составе пород обнаруживаются оксиды, гидроксиды, соли кислот. В качестве примесей в них устанавливайся глинистые минерала, а также обломочные частицы кварца и полевых шпатов. Важнейшие породообразующие минералы пород этой группы указаны в табл. 2.

13

Таблица 2

Номенклатура, особенности состава и строения пород химического и биохимического происхождения

14

5.3.Петрографическая номенклатура пород химического

ибиохимического происхождения

Породы данной группы принято подразделять на подгруппы родственного химического состава, внутри которых дальнейшее разделение проводится с учётом минерального состава пород. Основные представители осадочных пород химического и биохимического происхождения приведены в табл. 3.

6. Методика определения положения исследуемого осадочного грунта в инженерно-геологической классификации ГОСТ 25100–2011 «Грунты: классификация»

Определение положения осадочной породы в иерархии таксонов петрографической классификации позволяет отнести исследуемый осадочный грунт к определённым классификационным единицам инженерно-геологической классификации (ГОСТ 25100–2011 «Грунты: классификация»). Выбор необходимо провести из предлагаемых альтернативных вариантов.

Класс – скальные.

Тип – осадочные, вулканогенно-осадочные (в данной работе не рассматриваются).

Подтип – не выделяется.

Вид – силикатные (обломочные и глинистые породы), для осадочных пород химического и биохимического происхождения вид соответствует подгруппе по минеральному и химическому составу – карбонатные, кремнистые, сульфатные, галоидные, ор- гано-минеральные.

Подвид – соответствует петрографическому наименованию породы.

Разновидности – выделяют по количественным показателям вещественного состава, строения, состояния и свойств грунтов, которые определяют в ходе лабораторных или натурных испытаний (ГОСТ 25100–2011 «Грунты: классификация»):

1. Предел прочности грунта на одноосное сжатие Rc, МПа – отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца в ходе испытания, к площади его первоначального поперечного сечения.

15

По пределу прочности на одноосное сжатие Rc в водонасыщенном состоянии скальные грунты подразделяют согласно табл. 5.

2. Плотность сухого грунта (скелета грунта) ρd, г/см3.

По плотности сухого грунта (скелета грунта) ρd скальные грунты подразделяют согласно табл. 6.

6. Пористость грунта n, %.

По пористости n скальные грунты подразделяются согласно табл. 7.

Таблица 7

7. Коэффициент выветрелости Kwr, д. е.

По коэффициенту выветрелости Kwr скальные грунты подразделяют согласно табл. 8.

8. Коэффициент размягчаемости в воде Ksof, д. е.

По коэффициенту размягчаемости в воде Ksof, скальные грунты подразделяют согласно табл. 9.

6. Степень растворимости в воде qsr, г/л – величина, отражающая способность грунта растворяться в воде при нормальных условиях за счёт растворения неорганических и органических веществ.

По степени растворимости в воде qsr скальные грунты подразделяют согласно табл. 10.

17

7. Коэффициент фильтрации Kф, м/сут – скорость фильтрации воды через грунт при градиенте напора, равном единице, и линейном законе фильтрации.

По водопроницаемости скальные грунты в зависимости от коэффициента фильтрации подразделяют согласно табл. 11.

Определите таксономическую принадлежность исследуемого осадочного грунта по ГОСТ 25100–2011 «Грунты: классификация» и наименования разновидностей по всем приведённым показателям. Численные инженерно-геологические показатели исследуемого осадочного грунта приведены в прил. 1. Вариант соответствует номеру образца индивидуальной задачи.

Контрольные вопросы

1.Что такое горная порода?

2.Назовите диагностические признаки горных пород.

3.Какой процесс приводит к образованию осадочных горных пород.

4.Охарактеризуйте стадии литогенеза.

5.На какой стадии возникают скальные осадочные грунты.

6.Назовите группы осадочных горных пород по составу исходного разрушенного материала.

7.Обломочные осадочные скальные грунты: структуры, текстуры, минеральный состав, классификация и основные представители пород.

8.Глинистые осадочные скальные грунты: структуры, текстуры, минеральный состав, классификация и основные представители пород.

9.Химические и биохимические осадочные скальные грунты:

18

структуры, текстуры, минеральный состав, классификация и основные представители пород.

10.Перечислите таксономические единицы инженерногеологического классифицирования грунтов по ГОСТ

25100-2011.

11.По каким признакам грунты относят к классу скальных?

12.Перечислите принципы выделения типа, вида, подвида осадочных скальных грунтов.

13.По каким количественным инженерно-геологическим показателям выделяют разновидности класса скальных грунтов?

Основная литература

1. Ананьев, В. П. Основы геологии, минералогии и петрографии : учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению "Строительство" и строит. специальностям / В. П. Ананьев, А. Д. Потапов. – М.: Высш. шк., 2008. – 400 с.

Дополнительная литература

2.Миловский, А. В. Минералогия и петрография / А. В. Миловский. – М.: Недра, 1986. – 432 с.

3.Белоусова, О. Н. Общий курс петрографии / О. Н. Белоусова,

В. В. Михина. – М.: Недра, 1972. – 344 с.

4.Япаскурт, О. В. Литология: учебник для студ. высш. учеб. заведений / О. В. Япаскурт. – М.: Издательский центр

«Академия», 2008. – 330 с.

5.Петрографический словарь / под ред. В. П. Петрова. – М.:

Недра, 1981. – 496 с.

6.Рыка, В. Петрографический словарь / В. Рыка, А. Малишевская.

– М.: Недра, 1989. – 590 с.

Нормативные документы

7. Грунты. Классификация. ГОСТ 25100-2011 – Межгосударственный стандарт, 2013. – 78 с.

19